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酸化ストレス制御による骨粗鬆症の新たな治療戦略：遺伝子欠損モデルラットを用いて

通过控制氧化应激治疗骨质疏松症的新策略：使用基因缺陷的大鼠模型

基本信息

批准号：
20K16222
负责人：
藤川晃一
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Shimane University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K16222/
关键词：
骨折治癒骨粗鬆症活性酸素骨再生 SHRSP NADPH oxidase

项目摘要

活性酸素を「制御」的に産生する酵素であるNADPH oxidase（Nox）が、骨組織のホメオスタシスの維持や骨病態に関与していることが明らかとなってきたが、その詳細なメカニズム（骨組織のどの細胞で、どのサブタイプのNoxが、骨病態に関与しているのか）は未解明な部分が多い。本研究では、老人性の低代謝回転型骨粗鬆症モデルラットであるSHRSPをもとにゲノム編集により作出したNox2とNox4を欠損するラットを用いることで、個々のNoxサブタイプの骨折治癒と骨粗鬆症という2つの骨病変での役割の詳細を明らかにすることを目的としている。本年度は、昨年度に続き、SHRSPの対照ラットで骨粗鬆症をみとめないWKYと老人性骨粗鬆症モデルSHRSP、Nox2欠損SHRSP、Nox4欠損SHRSPおよびNox2, 4両方の機能が喪失するp22phox欠損SHRSPを使用し、2か月齢および7か月齢の時点で骨折モデルを作成し、骨折治癒過程の観察をHE染色にて行った。骨芽細胞数と破骨細胞数に着目すると、2か月齢での骨折モデルでは術後4週の時点では、いずれの系統でも増加していた。しかし、術後8週の時点では、WKY、SHRSP、Nox4欠損SHRSPでは正常に戻りつつあったのに対し、Nox2欠損SHRSPとp22phox欠損SHRSPでは、依然として増加したままであった。7か月齢での骨折モデルでも2か月齢と同様の傾向がみられた。また、術後8週での大腿骨の骨量をかんさつしたところ、SHRSP、Nox2欠損SHRSP、Nox4欠損SHRSP、p22phox欠損SHRSPで、WKYと比較して有意に骨梁が低下しており、Nox2欠損SHRSP、p22phox欠損SHRSPでは、SHRSPより有意に低下していた。

NADPH oxidase (Nox), an enzyme responsible for the production of active acid, is involved in the maintenance of bone pathologies in bone tissue. The purpose of this study is to clarify the details of fracture healing and osteodystrophy in elderly patients with hypometabolic osteoporosis, including SHRSP, NOX2 and NOX4. This year and last year, SHRSP was used for treatment of osteoporosis, WKY, senile osteoporosis, SHRSP, Nox2 deficient SHRSP, Nox4 deficient SHRSP, and Nox2, 4 deficient SHRSP. The function of Nox2, 4 deficient SHRSP was lost. p22phox deficient SHRSP was used for treatment of osteoporosis, 2 months later, 7 months later. Fracture healing process was observed. HE staining was performed. The number of osteoblasts and osteoclasts increased at 2 weeks and 4 weeks after surgery. 8 weeks after surgery, WKY, SHRSP, Nox4 deficient SHRSP were normal, Nox2 deficient SHRSP and p22phox deficient SHRSP were normal, and still increased. 7 8 weeks after surgery, the bone mass of the femur was significantly lower than that of the femur, SHRSP, Nox2 deficient SHRSP, Nox4 deficient SHRSP, p22phox deficient SHRSP, WKY, Nox2 deficient SHRSP, p22phox deficient SHRSP, and SHRSP.